Instalando Módulos de RAM Virtual

Introdução

Em um sistema de computador, a Memória de Acesso Aleatório (RAM) é um componente crítico que armazena dados para a execução de aplicativos. Quando a RAM física é totalmente utilizada, o sistema operacional pode usar uma parte do disco rígido como "memória virtual" para evitar travamentos do sistema. Essa memória virtual é comumente conhecida como espaço de swap.

Este laboratório irá guiá-lo pelo processo de aumento da memória virtual do seu sistema, criando e habilitando um arquivo de swap. Esta é uma tarefa comum de administração de sistemas para melhorar o desempenho em máquinas com RAM física limitada. Você aprenderá como verificar o uso da memória, criar um arquivo de swap, ativá-lo e monitorar seu uso.

Acessar as Configurações da Máquina Virtual no Hipervisor

Nesta etapa, você verificará a configuração atual de memória e espaço de swap do seu ambiente Linux. Isso fornece uma base antes de fazermos qualquer alteração. Usaremos o comando free, que exibe a quantidade total de memória física e de swap livre e utilizada no sistema.

Primeiro, abra o terminal. Para obter uma saída legível (por exemplo, em MB ou GB), usamos a flag -h.

Execute o seguinte comando:

free -h

Você verá uma saída semelhante a esta. Os números exatos podem variar dependendo do estado atual do sistema.

               total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3.5Gi       502Mi       1.2Gi       3.0Mi       1.8Gi       2.8Gi
Swap:             0B          0B          0B

Na saída acima:

• Mem: Esta linha mostra a memória física (RAM).
• Swap: Esta linha mostra a memória virtual (espaço de swap). Como você pode ver, atualmente não há espaço de swap configurado.

Nosso objetivo é adicionar um arquivo de swap para aumentar a memória virtual total disponível.

Aumentar a Alocação de RAM para 4GB

Nesta etapa, você criará um arquivo de 2GB que será usado como nosso espaço de swap, atuando efetivamente como RAM virtual. Faremos isso em várias subetapas: criar o arquivo, definir permissões, formatá-lo como swap e, finalmente, habilitá-lo.

Primeiro, usaremos o comando fallocate para criar instantaneamente um arquivo com um tamanho específico. Criaremos um arquivo de 2GB chamado swapfile dentro do seu diretório de projeto.

sudo fallocate -l 2G ~/project/swapfile

Em seguida, por motivos de segurança, devemos garantir que apenas o usuário root possa ler e gravar no arquivo de swap. Usaremos o chmod para definir as permissões corretas.

sudo chmod 600 ~/project/swapfile

Agora, precisamos formatar este arquivo como uma área de swap usando o comando mkswap.

sudo mkswap ~/project/swapfile

Você deverá ver uma saída confirmando a configuração, incluindo um UUID para a nova área de swap.

Setting up swapspace version 1, size = 2 GiB (2147479552 bytes)
no label, UUID=xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx

Finalmente, habilite o arquivo de swap com o comando swapon. Isso torna a nova memória virtual disponível para o sistema imediatamente.

sudo swapon ~/project/swapfile

O sistema agora está usando o arquivo de swap recém-criado.

Verificar a Detecção de RAM com o Comando free -h

Nesta etapa, você verificará se o novo arquivo de swap foi ativado com sucesso e é reconhecido pelo sistema. Usaremos o comando free -h novamente, assim como fizemos na primeira etapa.

Execute o comando no seu terminal:

free -h

Agora, a saída deve parecer diferente. Observe que a linha Swap agora mostra os 2GB de espaço que alocamos.

               total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3.5Gi       543Mi       1.2Gi       3.0Mi       1.8Gi       2.7Gi
Swap:          2.0Gi          0B       2.0Gi

Isso confirma que você adicionou com sucesso 2GB de memória virtual ao seu sistema. O sistema operacional agora pode usar esse espaço caso a RAM física se esgote.

Monitorar o Uso de RAM com o Comando htop

Nesta etapa, você aprenderá a usar o htop, um popular visualizador de processos interativo e monitor de sistema. Ele oferece uma visão mais detalhada e amigável dos recursos do sistema em comparação com o comando top.

Você pode executar o htop simplesmente digitando seu nome no terminal.

htop

Seu terminal será substituído pela interface do htop. No topo, você verá medidores para CPU, Memória (Mem) e Swap (Swp). Observe o medidor Swp, que agora mostra os 2.00G de espaço total de swap que você configurou.

  CPU[||                                 1.3%]   Tasks: 31, 0 thr; 1 running
  Mem[|||||||||                   78/1985MB]   Load average: 0.00 0.01 0.00
  Swp[                              0/2048MB]   Uptime: 00:05:10

Esta interface permite monitorar quanto da sua memória física e virtual está sendo usada em tempo real. Para sair do htop, basta pressionar a tecla q no seu teclado.

Após sair do htop, execute um comando simples como ls antes de clicar em Check. Isso garante que seu comando htop recente seja gravado no histórico do shell para que o verificador possa detectá-lo.

Reverter Alterações e Reiniciar a VM

Nesta etapa final, você aprenderá como desabilitar e remover o arquivo de swap. Isso é útil quando você não precisa mais da memória virtual extra ou deseja redimensioná-la.

Primeiro, você deve desabilitar o arquivo de swap usando o comando swapoff. Isso instrui o sistema operacional a parar de usar o arquivo para swap.

sudo swapoff ~/project/swapfile

Uma vez que o arquivo de swap esteja desabilitado, ele é apenas um arquivo comum, e você pode excluí-lo com segurança usando o comando rm.

sudo rm ~/project/swapfile

Para confirmar que as alterações foram revertidas, execute o comando free -h uma última vez.

free -h

A saída agora deve ser idêntica à que você viu na Etapa 1, com a linha Swap mostrando capacidade zero.

               total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3.5Gi       536Mi       1.1Gi       3.0Mi       1.9Gi       2.7Gi
Swap:             0B          0B          0B

Você reverteu com sucesso o ambiente ao seu estado original.

Resumo

Parabéns por concluir o laboratório! Você aprendeu com sucesso como gerenciar a memória virtual em um sistema Linux usando um arquivo de swap.

Neste laboratório, você praticou várias habilidades essenciais de administração de sistemas:

• Verificar a memória do sistema com free -h.
• Criar um arquivo grande instantaneamente com fallocate.
• Configurar uma área de swap com mkswap.
• Habilitar e desabilitar o espaço de swap com swapon e swapoff.
• Monitorar recursos do sistema com htop.

Essas habilidades são fundamentais para gerenciar servidores Linux e garantir que eles funcionem sem problemas, especialmente em ambientes com recursos limitados.